1.4 Режим "Обратная связь по выходу" ofb (Output Feed Back).

Этот режим (рис. 3), аналогично, как и предыдущий, допускает, чтобы длина блока отличалась от 64 бит. Отличие данного метода состоит в организации обратной связи. Обновление содержимого входного блока осуществляется не содержимым передаваемого в канал связи шифртекста, а содержимым зашифрованного вектора инициализации на первом и последующих шагах шифрования блоков.

Пусть

М = М₁М₂ ,…, М_n

Для всех i = 1, … , n

C_i = M_i  P_i .

где P_i - старшие k битов операции DES C_i-1.

Алгоритм такого шифрования иллюстрирует схема, приведенная на рисунке 3.

Сдвиг

Вх.бл. Вх. бл.

1 k 1 k

Вых. бл. Вых. бл.

1 k 1 k

1 k 1 k

Шифрование Расшифровывание

Рисунок 3 - Схема алгоритма в режиме обратной связи

1.5 Область применения алгоритма des

Режим ECB находит применение для шифрования ключей; режим CFB, как правило, предназначается для шифрования отдельных символов, а режим OFB нередко применяется для шифрования в спутниковых системах связи.

Режимы CBC и CFB пригодны для аутентификации данных. Они позволяют использовать алгоритм для:

• интерактивного шифрования при обмене данными между терминалами и ЭВМ;

• шифрования криптографических ключей при их распределении между пользователями;

• шифрования файлов, почтовых отправлений и т. п.

2 Общая характеристика алгоритма гост 28147-89

Алгоритм носит название ГОСТ 28147-89. Он предназначен для аппаратной и программной реализации, удовлетворяет требованиям, предъявляемым для современных криптосистем, и не накладывает ограничений на секретность передаваемой информации.

Как и алгоритм DES, алгоритм ГОСТ построен на основе сети Фейстеля. На каждом этапе шифруемое сообщение разбивается на левую L₀ и правую R₀ части, которые шифруют по правилу

L_i = R_i-1

R_i = L_{i -1} f(R_i-1 ,K_i),

K_i

f(R_i-1 ,K_i)

Реализация сети Фейстеля в алгоритме ГОСТ 28147-89

используя промежуточное значение ключа К_i.

Отличие состоит в том, что вместо 64–разрядного ключа используется 256 – разрядный ключ.

Количество этапов шифрования вдвое больше по сравнению с DES.

Кроме того, операция замены, осуществляемая S-блоками не постоянна, а может меняться по мере необходимости и, кроме того, ее предполагается держать в секрете, что эквивалентно удлинению ключа, практически до 610 бит.

Наконец, в алгоритме ГОСТ используют нелинейную функцию f_ГОСТ , которая существенно отличается от функции f_DES , применяемой в алгоритме DES.

Прежде чем приступить к рассмотрению режимов работы алгоритма ГОСТ, следует остановиться на особенностях некоторых операций, используемых при выполнении нелинейной функции f. Это во-первых, суммирование по модулю 2 ⁿ и, во-вторых суммирование по модулю 2 ⁿ - 1.

Операция суммирования чисел a и b по модулю 2 ⁿ предполагает, что

a + b (mod 2 ⁿ) = a + b, если a + b < 2 ⁿ

a + b (mod 2 ⁿ) = a + b - 2 ⁿ, если a + b > 2 ⁿ

В данном алгоритме эти операции выполняются над числами, представленными в двоичном коде. Рассмотрим пример сложения чисел 13 и 9 по модулю 2 ⁿ при n = 4.

 1101 13 + 9 = 22; 2 ⁿ = 16; 22 - 16 = 6

1001

---------------

10110

Из данного примера видно, что для получения искомого результата, от результата сложения необходимо отбросить старший разряд. Само же сложение должно осуществляться с переносом единицы в старший разряд.

Сложение по модулю 2 ⁿ - 1 осуществляется по правилу:

a + b (mod 2 ⁿ - 1) = a + b, если a + b < 2 ⁿ - 1

a + b (mod 2 ⁿ - 1) = a + b - 2 ⁿ - 1, если a + b > 2 ⁿ - 1

Рассмотрим пример сложения чисел 13 и 9 по модулю 2 ⁿ - 1 при n = 4.

 1101 13 + 9 = 22; 2 ⁿ - 1 = 15; 22 - 15 = 7;  0110

1001 0001

--------------- ------------

10110 0111

Из данного примера видно, что для получения искомого результата, от результата сложения необходимо отбросить старший разряд и прибавить к полученному остатку единицу.

Данный алгоритм предусматривает несколько режимов работы. К их числу относятся, режим простой замены, режим гаммирования, режим гаммирования с обратной связью и режим выработки имитовставки.

Режим простой замены предполагает разделение шифруемой последовательности на блоки длиной в 64 разряда и является составной частью остальных режимов шифрования. Этот режим можно использовать только для шифрования блоков, длина которых кратна 64–м битам. По этой причине его используют только при передаче очередного ключа.

Режимы гаммирования и гаммирования с обратной связью являются обычными рабочими режимами и их, в основном, применяют для шифрования данных.

Режим формирования имитовставки предназначен для формирования сигнатуры, необходимой для цифровой подписи электронных документов.